Lezione PONTI E GRANDI STRUTTURE. Ing. Eugenio Ferrara Università degli Studi di Catania

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1 Lezione PONTI E GRANDI STRUTTURE Ing. Eugenio Ferrara Università degli Studi di Catania

2 Inizio progetto

3 Introduzione 3

4 Scelta dei materiali 4

5 Scelta dei materiali 5

6 Scelta dei materiali Seguendo la norma UNI EN 206 sono state considerate le seguenti classi di esposizione ambientale XC4,XD2,XS1,XF3. In accordo con quanto visto la classe scelta 32/40 risulta ottimale. Il ricoprimento minimo da garantire sarà di 30 mm c c c nom min dev Δc dev Nel calcolo del copriferro nominale, c nom, si deve aumentare il copriferro minimo per tener conto degli scostamenti (Δc dev ). Se l esecuzione è sottoposta ad un sistema di assicurazione della qualità, nel quale siano incluse le misure dei copriferri, lo scostamento ammesso nel progetto, Δc dev, può essere ridotto a 10 mm Δc dev 5 mm 6

7 Scelta dei materiali Ai fini del calcolo è necessario avere il copriferro c, nel caso di abitazione: barre 14 c r staffe cdev mm 4 cm 2 2 Nel caso di un impalcato da ponte: barre 22 c r staffe cdev mm 6 cm 2 2 Questo valore influenza notevolmente la scelta dell altezza della soletta, a prescindere dall ampiezza della campata. 7

8 Scelta dei materiali In generale si può adottare la regola: hsoletta 1 1 L cm Nel progetto verrà utilizzata un altezza della soletta di 30 cm E sconsigliabile l utilizzo di spessori maggiori della soletta in quanto il ritiro eccessivo causerebbe sollecitazioni nelle travi. 8

9 Riepilogo CALCESTRUZZO C32/40 Resistenza caratteristica a compressione f ck = 32 N/mm 2 Resistenza cilindrica media f cm = f ck +8=40 N/mm 2 Resistenza media a trazione f ctm =0.30f 2/3 ck =3.02 N/mm 2 Resistenza caratteristica a trazione f ctk =0.7f ctm =2.11N/mm 2 Resistenza media a trazione per flessione f cfm =1.2 f ctm =3.63N/mm 2 Modulo elastico E=22000(f cm /10) 0.3 = N/mm 2 Resistenza di calcolo a compressione f cd = α cc f ck /γ M = /1.5 = N/mm 2 Resistenza di calcolo a trazione f ctd =f ctk /1.5 =2.11/1.5 = 1.41 N/mm 2 ACCIAIO DA CEMENTO ARMATO B450C Tensione caratteristica a rottura f sk = 540 N/mm 2 Tensione caratteristica a snervamento f syk = 450 N/mm 2 Tensione di snervamento di calcolo f syd =f yk /1.15= N/mm 2 Modulo di elasticità normale E s = N/mm 2 ACCIAIO STRUTTURALE PER PROFILATI E PIASTRE ACCIAIO S355 Bulloni C Dadi C

10 Carichi permanenti Descrizione materiale Peso per unità di volume unità di misura ampiezza del carico distribuito (m) Spessore (m) γ Gi Peso per unità di lunghezza unità di misura soletta calcestruzzo 25 kn/m kn/m binder ciottoli 24 kn/m kn/m asfalto asfalto 13 kn/m kn/m marciapiede calcestruzzo 25 kn/m kn/m ringhera ringhiera 1 kn/m \ \ kn/m G R G R 1 kn/m \ \ kn/m veletta calcestruzzo 1 kn/m \ \ kn/m 10

11 Linee di influenza q solettta q asfalto 11

12 Linee di influenza F ringhiera+veletta F ringhiera+veletta F G-R F G-R q marciapiede q q marciapiede F ringhiera+veletta F ringhiera+veletta F G-R F G-R q marciapiede q q marciapiede 12

13 Carichi variabili da traffico Carichi da traffico carico distribuito carico concentrato γ Qi carico distribuito calcolo carico concentrato calcolo corsia 1 9 kn/m kn kn/m kn corsia kn/m kn kn/m kn corsia kn/m kn kn/m kn marciapiede 5 kn/m kn/m 2 Il carico concentrato è applicato in tandem su delle impronte di forma quadrata di lato 0.40 m. Si valuta quindi la diffusione al piano medio della soletta. l 2a h b cm 13

14 Carichi variabili da traffico Per tener conto dell effetto lastra (o piastra) si aumenta la lunghezza delle impronte di carico di una quantità pari alla metà dell interasse tra gli appoggi. l Direzione longitudinale del ponte l 1 m 0.46 m 1.2 m 0.46 m 1 m 14

15 Carichi variabili da traffico q Q kn/m A k 1d q1 2 q Q kn/m A k 2d q1 2 A questi valori sommo il carico uniformemente distribuito su tutta la corsia: q 1 q1 concentrato q1 distribuito kn/m * 2 d d d q 2 q2 concentrato q2 distribuito kn/m * 2 d d d 15

16 Carichi variabili da traffico Il momento massimo in mezzeria e all appoggio (in valore assoluto) si ottiene come somma del momento massimo dato dai carichi da traffico e del momento massimo dato dai carichi permanenti nella sezione. appoggio 1 campata 1 2 appoggio 2 campata 1 2 M totale (knm)

17 Carichi variabili da traffico L armatura all appoggio: A s M Ed mm f 0.9d yd 3 2 Avendo considerato 1 m di soletta si utilizza: φ18/20 per A s = mm 2 L armatura in campata: A s M Ed mm f 0.9d yd 3 2 Avendo considerato 1 m di soletta si utilizza: φ18/20 per A s = mm 2 17

18 Carichi variabili da traffico Il vincolo offerto dalla trave può essere schematizzato come una molla elastica, con rigidezza pari a : Modificando cosi la linea di influenza. K EI 3 L Tuttavia per effettuare questa valutazione è necessario conoscere la rigidità flessionale della trave. Una ulteriore valutazione della soletta andrà condotta una volta conosciuta la sezione della trave longitudinale. 18

19 Carichi variabili da traffico In questo esempio è stato utilizzata un armatura superiore con copriferro di 6 cm disposta nella direzione trasversale del ponte. Nella direzione longitudinale si considera un armatura con copriferro minore (tuttavia garantendo il ricoprimento minimo). 19

20 FINE 20